JP2589916Y2 - マルチプレ−ト型流体導入箱 - Google Patents

マルチプレ−ト型流体導入箱

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JP2589916Y2
JP2589916Y2 JP1992057802U JP5780292U JP2589916Y2 JP 2589916 Y2 JP2589916 Y2 JP 2589916Y2 JP 1992057802 U JP1992057802 U JP 1992057802U JP 5780292 U JP5780292 U JP 5780292U JP 2589916 Y2 JP2589916 Y2 JP 2589916Y2
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gas
gas flow
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秀樹 藤田
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Nissin Electric Co Ltd
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この考案は、エッチング、CV
D、イオンプレ−テイング装置など真空容器中にガスを
導入する場合においてガスを均等に導入できるようにし
たガス導入装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えばガスを用いて試料をエッチングす
る場合、RIEやECRエッチングが用いられる。この
場合エッチングガスを真空容器の内部に導入する必要が
ある。あるいは原料ガスを導入しこれを気相反応させ
て、基板の上に薄膜を成長させることもある。このよう
に真空チャンバにガスを導入する装置においてはガスを
内部へ均一に導入するということが重要である。
【0003】エッチング装置またはCVD装置は円筒形
または角型の真空チャンバであるが上部の中心からガス
を導入できればよいのであるが、多くの場合チャンバの
上部中央はガスの導入口を設けることができない。たと
えばECRエッチング装置、マイクロ波CVD装置であ
ると、上部の中央はマイクロ波の導入のために利用され
る。
【0004】ガスの分布があまり問題にならない場合は
上部のある偏った位置にガス導入口をひとつ設ければ良
い。しかし均一なエッチング、均一な薄膜形成を行うた
めにはガスの分布が均一であることが望ましい。
【0005】このような場合、図6、図7に示すような
改良がありうる。大気中でガス管を二つに分岐し(A
点)、これを4分円弧状のパイプで、チャンバ上部の直
径上の端点B、Cにガスを導入する。中央部Oを開けて
おく必要があるのでパイプが円弧状になる。これは二つ
のガス導入口があるので直径状の2点からガスが導入さ
れる。
【0006】或は図8に示すようなものも考えられよ
う。これはチャンバの内部に下方に多くの穴を有する円
環状のダクトを設けチャンバの上部の側方の一点からガ
スを導入したものである。これは多孔ダクトから下方に
ガスを吹き出してガス分布の均一化を図ろうとするもの
である。チャンバのガス導入口が一つであるからチャン
バ外壁の構造が複雑にならない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】図6、図7に示すよう
なものは外部の配管が複雑になる。パイプの長さABと
ACが同一でなければガスが等分配されない。これを同
一になるように製作しなければならない。配管の製作取
付などが困難である。また2箇所からチャンバに入るだ
けである。2等分されるが全周で均一にならない。
【0008】図8に示すものはダクトに多くの穴があり
ガス流が均一に分配されるように思えるが必ずしもそう
でない。チャンバへのガスの入口は1箇所であるから近
くと遠くでガスの供給量に差がある。穴径や穴の分布を
遠近の差に応じて変化させれば良い筈であるが、最適分
布がガス流量による。流量やガスの種類が変わると最適
の穴径、穴分布が変わる筈である。しかしこのような変
化に追随して穴径、分布を変化させる訳にゆかない。チ
ャンバ外部の配管が複雑にならず、ガスの種類や流量に
よらず常に均等にガスをチャンバ内部へ導入できる機構
を提供することが本考案の目的である。
【0009】
【課題を解決するための手段】本考案のガス導入機構
は、真空チャンバ内部空間にガスの上流側から下流側に
積層された複数の円環状のガス流路を有し、隣接するガ
ス流路が底面に穿たれた通し穴で接続され、通し穴の数
が下流へ行くほど多くなり、通し穴は円周方向にほぼ均
等に分布しており、隣接する通し穴が軸方向に一致しな
いように配置されており、ガスは上流方向から下流方向
へ分割されながら流れて行き、最下流段の通し穴からチ
ャンバの内部へ吹き出すようにしたものである。
【0010】
【作用】チャンバ上方の空間にN個の円環状のガス流路
を上下にN個設けたとする。これを上から順に1,2,
・i・・・・Nとする。それぞれのガス流路の底面にS
1 ,S2 ,S3 ,・・・SN 個の通し穴を穿孔する。i
番目のガス流路の通し穴の番号を1,2,・・k・・S
i とする。i番目のガス流路のk番目の通し穴のある基
準からの角度をΘikとすると、
【0011】 S1 <S2 <・・・<SN-1 <SN (1) であって、かつ
【0012】 Θik≠Θi-1h (2) Θik−Θik-1≒±2π/Si (3)
【0013】であるということである。このように配置
したので、ガスは上流から下流へのガス流路へ移る度に
分割され細流となってゆく。また隣接するガス流路の通
し穴が一致しないのでガスの流れが底板によって曲げら
れて各通し穴を通過するガス流量に偏りを生じない。最
下流段のガス流路から均等に分割されたガスの細流がチ
ャンバ内へ吹き出してゆく。
【0014】
【実施例】各ガス流路でノイズ通し穴の数は自由度があ
る。最もよいのは一段毎に2倍になってゆくものであ
る。つまりSi =2Si-1 とするものである。図1はそ
のような本考案の実施例を示す縦断面図である。上部に
フランジ1を有する容器2は、例えばイオン源、エッチ
ング装置,CVD装置など任意の真空を要する装置の容
器を意味する。フランジ1の上面の側方には一つのガス
導入口3がある。フランジ1の内部の例えば上方には円
環状のガス流路を形成するガスプレ−トが幾つか積層し
てある。ガスプレ−ト4、5、6、7はコの字型の断面
を持ち互いに上下に積層されているので、円環状の流路
ができるのである。
【0015】もちろん,はじめからロの字型の断面図を
もつ形状の円環状ガスプレ−トでも良い。また外周壁は
チャンバの壁面に接しているのでこれを利用することも
できる。つまりL字型のガスプレ−トとしても円環状の
独立した流路を形成できる。これらのガスプレ−トには
底面に通し穴Ak 、Bk 、Ck 、Dk が穿孔されてお
り、これを通してガスが上流から下流へ流れる。通し穴
の位置は隣接するガス流路で一致しないのでこの図では
通し穴が連通しているようには描いていない。最下流段
のガスプレ−トには内側に向かう通し穴Eをさらに追加
しても良い。
【0016】ガスプレ−トの枚数は任意である。ここで
は4枚の場合を説明する。第1ガスプレ−ト4は図2に
平面図を示す。これは円環状の部材である。底板11、
外側板12,内側板13よりなる。中心に原点Oを有す
る座標によって説明しよう。底板11上であって、X軸
上の点A0 がチャンバのガス導入口3に対応する点であ
る。ここへガスがまず当たる。底板11のY軸上の2点
1 、A2 に通し穴が穿孔されている。X軸からの中心
角でいうと、90度と270度である。これは点A0
ら等距離にある。円弧長に関して
【0017】 A01 =A02 (4)
【0018】が成り立つ。つまり円周角でいうと180
度である。等距離にあるのでガスは2等分されて、通し
穴A1 、A2 に至りこの穴を通り直下の第2ガスプレ−
ト5の流路に入る。
【0019】第2ガスプレ−ト5は底板14、外側板1
5、内側板16を有する。底板14は、Y軸上の2点A
1 、A2 からそれぞれ等間隔をなす4つの通し穴B1
2、B3 、B4 を有する。ただし以後高さ方向(Z方
向)の相違は無視してXY面での距離を考える。つまり
X軸に対してなす中心角は、135度、225度、31
5度、45度である。吹き出し点がA1 、A2 であるが
これと通し穴との距離は、
【0020】 B11 =B41 =B22 =B32 (5)
【0021】となっておりすべて等距離である。つまり
通し穴を通過する流量も同一になる。全流量の1/4に
分配される。
【0022】第3ガスプレ−ト6も、底板17、外側板
18、内側板19を有する。これは底板17に8つの通
し穴C1 〜C8 が設けられる。これらは吹き出し口であ
るB1 、B2 、B3 、B4 から等距離にある。つまり円
弧長に関して、
【0023】 C81 =C11 =C22 =C32 =C43 =C53 =C64 =C74 (6)
【0024】である。中心角でいうと、C1 〜C8 は1
57.5度、202.5度,247.5度、292.5
度、337.5度、22.5度、67.5度、112.
5度である。従って各通し穴を通る流量は1/8ずつに
分配される。
【0025】第4ガスプレ−ト7も、底板20、外側板
21、内側板22よりなる。コの字型断面の円環状の部
材である。これには16の通し穴D1 〜D16が穿孔され
る。これらは上流段からの吹き出し口であるC1 〜C8
から等距離になるように配置される。
【0026】 D161 =D11 =D22 =D32 =D43 =D53 =D64 =D74 =D85 =D95 =D106 =D116 =D127 =D137 =D148 =D158 (7)
【0027】となる。であるから、これら16の通し穴
からチャンバ内へ出るガスの流量が同一になる。最下流
段のガスプレ−トについては図1に示すように、内方に
向かう通し穴Eをやはり均等に設けても良い。
【0028】この例は4枚のガスプレ−トがある場合で
あるが、これ以上に増やすことができる。この場合も上
流段の通し穴の2倍の通し穴を設け、上流段の吹き出し
口が通し穴の中間位置に当たるようにする。つまりN枚
のガスプレ−トを用いると2N の通し穴から均等にガス
を吹き込むことができる訳である。m枚目のガスプレ−
トのk番目の通し穴の位置は角度Θmkで規定できるが、
【0029】 Θmk=(2πk/2m )+ π(1/2m ) (8)
【0030】という簡単な式で表現できる。このように
することによりガス導入の均一性を大いに高めることが
できた。図9は本考案のガス導入部を有するECRプラ
ズマエッチング装置の概略断面図である。チャンバのガ
ス入口は一つであるが、4枚のガスプレ−トがあり、最
終的には16個の吹き出し口がある。下流端に試料基板
があるがここでの半径方向のプラズマの密度分布を測定
した。これを図の中に示す。実線はガス圧力の大きい場
合である。破線はガス圧力の小さい場合である。ガス圧
力に拘らず、プラズマ密度は半径方向の偏りがない。全
体に渡って均一である。
【0031】図10は従来例にかかるガス導入口を備え
たECRプラズマエッチング装置の試料基板近傍のプラ
ズマの分布を示す。ガス導入口に近いほうのプラズマ密
度が大きい。ガス圧力が低いときは特にこの差が著しく
現れる。ガス圧が低いとガス分子の平均自由行程が長く
なり衝突が少なくエネルギ−の交換が起こらないので分
布が緩和しないのである。マイクロ波プラズマを使う場
合、10-3〜10-5Torrの高真空にするので、この
ような場合に重大な問題になろう。
【0032】本考案はチャンバ上部外周の吹き出し口か
ら等量ずつガスを吹き出すのでチャンバ内部でのガス圧
に偏りがない。当然にプラズマの密度も均一になる。プ
ラズマでエッチングする場合はエッチング速度が一定に
なる。プラズマで薄膜形成をする場合は膜厚が同一にな
る。プラズマをせずにガスを分解して化学反応させる場
合も反応種が均一に分布するから作用も均一になる。
【0033】
【考案の効果】本考案は真空チャンバの内部にガスを均
一に導入できるので、空間的に均一なガス反応を起こさ
せることができる。容器中にガスを導入する必要のある
全ての装置に適用することができる。例えばイオン源、
CVD装置、プラズマ発生装置、エッチング装置などに
応用できる。応用範囲の広い優れた考案である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案のガス供給装置の構造を示す真空チャン
バの断面図。
【図2】第1ガスプレ−トの平面図。
【図3】第2ガスプレ−トの平面図。
【図4】第3ガスプレ−トの平面図。
【図5】第4ガスプレ−トの平面図。
【図6】分岐配管を持ち二つのガス導入口からガスを導
入するようにした従来例に係る真空チャンバの例を示す
断面図。
【図7】図6の平面図。
【図8】チャンバ内部に多孔ダクトを有する従来例に係
る真空チャンバの断面図。
【図9】本考案をECRエッチング装置に適用して試料
面でのプラズマ密度を測定し断面図とともに示した図。
【図10】従来例に係る装置において試料面でのプラズ
マ密度を測定し断面図とともに示した図。
【符号の説明】
1 フランジ 2 容器 3 ガス導入口 4 第1ガスプレ−ト 5 第2ガスプレ−ト 6 第3ガスプレ−ト 7 第4ガスプレ−ト

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 真空チャンバに原料ガスまたはエッチ
    ングガスを導入する機構であって、真空チャンバ内部空
    間に複数の円環状のガス流路を積層して設け、隣接する
    ガス流路が底面に穿たれた通し穴で接続され、ガス流路
    の通し穴の数がガス流出側へ行くほど多くなり、通し穴
    は円周方向にほぼ均等に分布し、隣接するガス流路の通
    し穴が軸方向に一致しないように配置されており、ガス
    はガス導入側のガス流路からガス流出側のガス流路へ分
    割されながら流れて行き、最下流段のガス流路の通し穴
    からチャンバの内部へ吹き出すようにした事を特徴とす
    るマルチプレート型流体導入箱。
JP1992057802U 1992-07-24 1992-07-24 マルチプレ−ト型流体導入箱 Expired - Lifetime JP2589916Y2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009302324A (ja) * 2008-06-13 2009-12-24 Tokyo Electron Ltd ガスリング、半導体基板処理装置および半導体基板処理方法
JP6045485B2 (ja) * 2013-12-20 2016-12-14 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62180935U (ja) * 1986-05-08 1987-11-17
JPS63133617A (ja) * 1986-11-26 1988-06-06 Sumitomo Metal Ind Ltd プラズマプロセス装置
JPS63263724A (ja) * 1987-04-22 1988-10-31 Hitachi Ltd 真空処理装置
EP0299246A1 (en) * 1987-07-16 1989-01-18 Texas Instruments Incorporated Processing apparatus and method

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